Система централизованного контроля параметров судовой энергетической установки
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
°ется пилообразное линейно-нарастающее напряжение положительной полярности, частота которого линейно зависит от входного напряжения Uх.
Усилитель - формирователь (УФ). В качестве УФ используется триггер Шмитта. Входной сигнал неизвестной частоты fx усиливается и преобразуется в импульсный сигнал и поступает на вход ключа К.
Ключ (К) выполнен в виде логического элемента И. На второй, управляющий вход ключа, подаётся импульс, длительность которого равна заданному времени счёта ?сч.
Генератор образцовой частоты (ГОЧ). ГОЧ задаёт интервал времени ?сч, за который счётчик считает количество поданных на него импульсов.
Делитель частоты (ДЧ) делит вырабатываемый ГОЧ сигнал с частотой f0 в kдел раз. ДЧ состоит из микросхем К155ИЕ5 и обеспечивает на выходе импульсы заданной длительности ?сч.
Счётчик (СЧ). Пока поступает сигнал ?сч на ключ, ключ открыт, и импульсы с частотой fх подсчитываются счётчиком (СЧ). Счётчик выполнен на микросхемах К155ИЕ5.
Цифровое отсчётное устройство (ЦОУ). Результат счёта показывается на цифровом отсчётном устройстве. ЦОУ выполнен из семисигментных индикаторов, имеющих встроенные дешифраторы, преобразующие двоичный код в код управления семисигментными индикаторами.
Устройство управления (УУ) перед каждым новым подсчётом устанавливает счётчик в нулевое состояние, вырабатывая импульс сброса ?сб. По завершению подсчёта импульсов счётчиком, УУ вырабатывает импульс длительностью ?инд, в течение которого работа счётчика блокируется.
.2 Расчет основных параметров блока измерения
Исходные данные:
Максимальная температура измерения: tmax = 400C;
Uнпmax = 10 В;
Время счёта: ?сч = 2 с;
Время индикации: ?инд = 2 с;
Частота генератора образцовой частоты: f0 = 10.24 кГц.
.Коэффициент счёта счётчика kсч должен быть не менее tmax:
kсч ? tmax = Nном;
kсч = 1000;
Nном = 400.
.Коэффициент деления делителя частоты определяется исходя из ?сч и f0:
kдел = 2 ?сч f0 = 2210240= 40960 = 21210
.Исходя из ?сч, UНПmax, Nном рассчитываем коэффициент преобразования ПНЧ:
Nном = kUx ?сч
Рисунок 8. Принципиальная схема блока измерений
Рисунок 9. Временные диаграммы (0.000097)
.3 Краткое описание работы схемы блока измерения
При температуре 400 градусов изменится сопротивление терморезистора, что повлечёт за собой изменение напряжения на выходе НП, Uнп=5 В. Это напряжение подаётся на вход ПНЧ, выполненного как генератор пилообразного напряжения, состоящего из интегратора DA1 и компаратора DA2, где преобразуется в частоту импульсов fx. Преобразованное напряжение поступает в усилитель-формирователь, состоящий из триггера Шмитта на ОУ DA3и стабилитрона VD1. На выходе УФ формируются прямоугольные импульсы (рис.9, диаграмма выход УФ), которые поступают на ключ К DD5, выполненного из логического элемента И. На второй, управляющий вход ключа К подаётся импульс, длительность которого ?сч=2с (рис.9, диаграмма выход DD4). Интервал времени ?сч задаётся генератором образцовой частоты. Вырабатываемый ГОЧ сигнал с частотой f0=10.24 кГц делится делителем частоты, состоящим из четырёх микросхем серии К155ИЕ5, в kдел=40960 раз. Пока действует ?сч, ключ К открыт и счётчик СЧ подсчитывает импульсы N=200 (рис.9, диаграмма выход DD5). Счётчик составлен из микросхем серии К155ИЕ5 и является трёхразрядным (Nmax=999). По завершению подсчёта импульсов УУ вырабатывает импульс, длительность которого ?инд=2 с (рис9, диаграмма выход DD4). УУ состоит из логических элементов ИЛИ/НЕ DD6 и И DD7. В течении ?инд работа счётчика блокируется, а результат подсчёта показывается на ЦОУ, состоящем из дешифраторов DD14, DD16, DD18 и семисигментных индикаторов HG1, HG2, HG3. Перед каждым новым циклом УУ вырабатывает импульс сброса, длительность которого ?сб, устанавливающий счётчик в нулевое положение (рис.9, диаграмма выход DD7).
4 Структурная схема блока контроля и сигнализации
Рисунок 10 Структурная схема блока контроля и сигнализации
Количество контролируемых параметров (каналов): i = 10.
Назначение элементов блока контроля и сигнализации.
Управляющий счётчик, на вход которого поступают импульсы с тактового генератора, вырабатывает сигнал управления коммутатором.
Триггер служит для запоминания сигнала 1, если он будет выработан одним из датчиков.
Блок сигнализации служит для выработки обобщённых тревожных сигналов - светового, звукового и электрического.
Регистр адреса предназначен для записи и хранения адреса (двоичного кода) параметра, который достиг предельного значения. Записанный в регистр код индицируется сигнальными устройствами Н1…Н12.
Дешифратор преобразует двоичный код адреса сработавшего датчика в десятичный.
Устройство управления сбросом триггера служит для установки триггера в исходное, нулевое состояние, когда все параметры вошли в норму.
Кнопка квитирования служит для ввода в АПС сообщения о том, что оператор воспринял тревожный сигнал.
.1 Расчёты основных параметров.
.Определяем коэффициент счёта управляющего счётчика. Он численно равен числу каналов.
kсч = 10.
2.Частота тактового генератора с частотой опроса датчиков связана следующим образом:
где:k- коэффициент счета управляющего счетчика.
Так как kсч = 12, то используем 4 триггера.
Рисунок 11 - Принципиаль?/p>